科研产出
羧基化柚子皮吸附Cd2+的性能与机制
《材料导报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探索利用食品加工废弃物柚子皮制备一种重金属离子吸附材料的可行性,通过NaOH将柚子皮中甲酯化的羧基水解成羧酸,再利用TEMPO/次氯酸钠/溴化钠体系将柚子皮中C-6位伯羟基氧化成羧酸,制备出一种羧基化柚子皮吸附材料,同时采用FTIR、SEM-EDS和XPS对柚子皮和吸附Cd2+前后的羧基化柚子皮进行表征,研究其吸附机制.结果表明羧基化柚子皮中羧基含量为2.34 mmol/g,是改性前的10.64倍,且可以有效地去除水溶液中Cd2+.羧基化柚子皮吸附Cd2+更符合Langmuir和伪二阶动力学模型,属于单层化学吸附,对Cd2+的最大吸附量为76.16 mg/g,是改性前的5.81倍.羧基化柚子皮中羧基(-COO-)是吸附Cd2+的功能性基团,吸附后形成羧酸镉,其中镉以Cd2+的形式存在,与-COO-的配位方式主要是双齿桥式,该吸附过程是一个阳离子(Na+和Cd2+)交换的过程.
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中国紫粒小麦品种(系)染色体多样性的FISH分析
《麦类作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：彩色小麦富含花青素、酚类等生物活性成分，是改善小麦营养品质的重要基因资源，目前中国已经育成并推广了60多个彩色小麦品种，但对其染色体多样性研究尚缺乏报道。本研究以全国不同地区收集的50个紫粒小麦品种(系)为试材，寡核苷酸探针套#7(ONPM#7)FISH分析发现，49个品种(系)为染色体纯合类型，1个为染色体杂合类型，由此构建了50个核型；共发现113种染色体多态类型，出现频率介于2.0%～100%之间，其中12种多态类型出现频率大于50%,代表中国紫粒小麦的主要染色体类型。染色体多态信息含量分析表明，A染色体组变异最大，其次为B染色体组，D染色体组变异最小；单染色体中6A变异最大，3D和4D变异最小。基于染色体多态性可以将供试材料全部清晰区分，50份紫粒小麦可以分为4个亚群，其中G1-1和G1-2类群分别包含4和8个品种(系),均为T1BL·1RS;G2-1和G2-2类群分别包含12和26个品种(系),均为非T1BL·1RS。ONPM#7产生的丰富染色体带纹为彩色小麦品种识别提供了简单直观的细胞学标记。
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中国设施种植土壤可持续利用的难点与应对策略
《土壤学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：中国设施种植大多采用中低端装备土壤栽培模式，具有高投入、高产出和高强度利用的特点。截至2021年，设施播种面积在267万hm2左右，占全球设施总面积80%以上。但长期设施种植导致土壤质量下降，诱发面源污染加剧、温室气体排放增加、农产品产量和质量下降等诸多问题。本文聚焦设施种植土壤，总结分析了中国设施土壤可持续利用的难点，主要表现为：土壤养分失衡、环境质量下降、农产品产量和质量降低、设施农用地管理制度不健全等。设施种植可持续利用难题主要归因于：装备水平落后导致设施微环境和土壤养分供应调控不精准、施肥不合理和作物种类单一诱发土壤连作障碍、设施农用地管理制度革新动力不足导致土壤管理技术集成创新缓慢等。本文围绕设施土壤可持续利用提出了7项应对策略：建设期耕作层构建、休闲期土壤改良、设施微环境调控、投入品管控、轮作模式构建、作物抗逆调控以及设施农用地管理制度优化，旨在为小农中低端装备条件下设施土壤可持续利用提供研究思路和科学依据。
关键词： 温室大棚 设施土壤 土壤连作障碍 土壤质量 设施农用地管理
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基于转录组分析的低铁胁迫下Bt棉苗杀虫蛋白表达量下降机制
《作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：研究低铁对Bt棉杀虫蛋白含量的影响及其生理和分子机制,可为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考。本文以转基因抗虫棉品种中棉50为试验材料,设置正常铁(CK, 20.0μmol L–1)和低铁(LI, 0.1μmol L–1) 2个铁水平处理,采用水培法研究了低铁胁迫下Bt棉苗期Bt杀虫蛋白含量变化及氮代谢生理特征,通过转录组测序挖掘差异表达基因及其相关代谢途径,并采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果表明,与对照处理相比,低铁胁迫下Bt棉根和叶片中杀虫蛋白含量显著下降,且根中杀虫蛋白含量下降幅度更大。低铁胁迫降低了叶片中NH4+-N和NO3–-N含量,降低根和叶片中可溶性蛋白含量和全氮含量。根和叶片中硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性的变化趋势与Bt杀虫蛋白含量表现一致。转录组结果表明,根和叶片中分别鉴定出11,661个和8972个差异表达基因,其中有1652个差异表达基因在根和叶片中均下调表达。GO注释表明,低铁处理根和叶片中差异基因的功能都主要富集于刺激反应、细胞壁、质膜、结合、氧化还原活性等。KEGG富集分析显示,苯丙烷类物质生物合成、苯丙氨酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、激素信号转导、玉米素生物合成、氮代谢、淀粉和蔗糖代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢和酪氨酸代谢等途径在根和叶片中均发生显著变化。低铁胁迫下与氮素还原、同化途径相关的NR、NiR1和GLT1基因表达显著下调。以上结果表明,低铁胁迫会抑制Bt棉氮代谢相关基因的转录水平,减弱氮代谢的生理活性,抑制Bt杀虫蛋白的合成。
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多效唑对鸡爪槭生长及叶色的影响
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究以江苏省农业科学院休闲农业研究所槭树创新团队自主选育的鸡爪槭新品种金陵丹枫二年生幼苗为试验材料，探究不同质量浓度多效唑对金陵丹枫生长、叶色、叶绿素荧光指标及抗氧化酶活性的影响。在春季鸡爪槭展叶初期设定7个多效唑质量浓度（分别为150 mg/L、300 mg/L、500 mg/L、800 mg/L、1 500 mg/L、2 000 mg/L、2 500 mg/L）整株喷施。结果表明，喷施不同质量浓度多效唑均能明显抑制金陵丹枫植株生长，且多效唑质量浓度越高，金陵丹枫株高越矮、当年生新梢长度越短。同时，喷施多效唑会影响金陵丹枫的叶色，导致叶片变红，花青素含量显著升高。进一步研究结果表明，花青素合成途径关键基因ApPYL、ApCHS、ApCHI、ApF3H和ApDFR的表达量都高于对照。当多效唑质量浓度达到2 000 mg/L时，叶片受到明显伤害。本研究中金陵丹枫矮化最适宜的多效唑质量浓度为1 500 mg/L。适宜质量浓度多效唑喷施28 d后，金陵丹枫叶片的Fv/F_o值、Fv/Fm值，过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和可溶性糖含量显著升高，表明多效唑在一定的质量浓度范围内可提高鸡爪槭金陵丹枫对逆境胁迫的耐受能力，并能对鸡爪槭进行盆栽矮化和提高观赏性。
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不同水热温度条件下典型滩涂植物水热炭及炭化液溶解性有机质(DOM)光谱特征
《生态与农村环境学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用芦苇（Phragmites australis）、獐茅（Aeluropus littoralis）和互花米草（Spartina alterniflora）3种沿海滩涂植物在180、220、260℃条件下制备水热炭，通过光谱技术比较了不同水热温度条件下水热炭溶解性有机质（HDOM）及炭化液溶解性有机质（ADOM）含量和组分性质特征。结果表明：滩涂植物水热炭溶解性有机碳（DOC）含量为18.04～50.13 mg·g-1,炭化液DOC浓度为2.67～5.46 g·L-1,两者DOC含量均随水热温度上升而降低。HDOM和ADOM均含有2种类腐殖质物质（C1和C2）和2种类蛋白物质（C3和C4）,HDOM和ADOM总类蛋白组分含量均随水热温度上升而增加，而总类腐殖质组分随水热温度上升而下降。除互花米草HDOM和ADOM外，其他滩涂植物HDOM和ADOM类蛋白物质占比更高。HDOM和ADOM自生源组分特征明显，生物可利用性高，腐殖化程度低。HDOM芳香性、疏水性和相对分子质量高于ADOM。此外，HDOM和ADOM相对分子质量均随着水热温度的上升而下降。3种植物ADOM的芳香性和疏水性均随水热温度上升而下降，但不同植物HDOM的芳香性和疏水性随水热温度上升出现不同变化特征。HDOM和ADOM主要官能团为羧基化合物C=O、芳香族C=C、—OH、多糖类C—O或醚类C—O—C,其受水热温度和植物原料的影响明显。本研究结论可为水热炭和炭化液农用时施用量确定、受纳水体水质管理和农田污染物迁移转化评估提供重要的理论支撑。
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水稻秸秆拆解工艺参数优化及纤维自交织结构
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：大尺寸高长径比纤维是影响非织造秸秆纤维生态毯质量的关键。机械揉搓是获得高长径比纤维的最佳处理技术工艺。该研究探究了揉丝机主轴转速和锤齿间隙对不同含水率秸秆纤维拆解揉丝的影响，其工艺参数为主轴转速、锤齿间隙及物料含水率，指标输出为秸秆丝化率与标定单位生产率，并对纤维自交织结构特性进行评价。结果表明，采用Box-Behnken响应面法（response surface method,RSM）开发了一个可确定输入和输出参数间的函数，2种评价指标模型均具有较高的可信度，决定系数分别为R2>0.95,R2>0.84。优化数学模型工艺参数：含水率41.2%，主轴转速2 498 r/min，锤齿间隙12.84 mm组合下秸秆丝化率达96.93%，标定单位功率生产率为29.33 kg/（kW?h）。大尺寸高长径比秸秆纤维长度>70 mm和长宽比>80比例增幅分别达120.55%和16.01%，有效改善纤维自交织能力，所开发的RSM模型秸秆的实际揉搓拆解丝化率达96.27%，加工成本降低27.50元/t，可广泛应用于生产大尺寸纤维秸秆基高值农用制品。该研究为生物质秸秆的有效循环利用和高值化材料产业的绿色可持续发展提供重要依据和技术支撑。
关键词： 秸秆 纤维 参数优化 机械揉搓 高长径比 丝化率 响应面法
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抗犬瘟热病毒犬源化嵌合单链抗体scFv-Fc的制备与活性分析
《畜牧兽医学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为减少和改善鼠源单克隆抗体在犬临床治疗中的异源性和功效，用RT-PCR方法从分泌抗犬瘟热病毒（CDV）中和单克隆抗体的鼠源杂交瘤细胞中扩增抗体重链可变区（VH）和轻链可变区（VL）,通过Linker将VH和VL连接获得单链抗体（scFv）基因，选择犬源抗体IgG B恒定区（Fc）连接到scFv的C末端获得犬源化嵌合单链抗体（scFv-Fc）基因；分别构建鼠源scFv与犬源化scFv-Fc的原核表达载体，通过大肠杆菌表达、纯化，用ELISA、IPMA、细胞融合抑制和中和试验检测表达抗体的特异性和中和活性。结果显示：CDV鼠源scFv、犬源化scFv-Fc的ELISA最低检出浓度分别为14.38和102.75μg·mL-1;与表达的CDV H蛋白和CDV均发生特异性反应；能够抑制CDV H和F蛋白介导的细胞膜融合，完全保护细胞不出现病变的最低浓度分别为0.72和0.64μg·mL-1。本研究成功制备了鼠源scFv与犬源化scFv-Fc嵌合抗体，为犬瘟热的临床治疗提供了候选抗体药物。
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乳酸菌发酵黑莓汁风味品质及神经保护作用
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究通过Lactobacillus plantarum P-S1016发酵黑莓汁,测定菌株生长动力学参数,并对黑莓汁有机酸、风味物质和电子舌评分进行分析;以皮质酮为诱导剂建立PC12细胞损伤模型,测定细胞活力、活性氧水平、细胞凋亡率和线粒体膜电位,探究发酵黑莓汁对皮质酮损伤细胞的保护作用.结果表明,L.plantarum P-S1016生长动力学模型拟合度R2为0.943,表明模型拟合良好,29.28 h时菌体浓度达到最大值9.40(1g(CFU/mL));经过发酵黑莓汁中的乳酸和琥珀酸质量浓度分别为38.99 mg/mL和3.30 mg/mL,酯、醇、酸及其他风味成分含量均有增加,醇类物质占比最高(33.28%),其次是烷类(29.80%),黑莓汁的咸味口感明显降低;此外,质量浓度50、200 μg/mL的发酵黑莓汁冻干样可显著提高皮质酮诱导下细胞相对存活率,使其提高至(1.48±0.07)倍和(1.60±0.01)倍,降低细胞内活性氧水平、晚期凋亡和坏死细胞占比,抑制线粒体膜电位下降.综上所述,L.plantarum P-S1016可应用于黑莓汁发酵,赋予其更好的口感和风味品质,使其具有更强的神经保护潜力.本研究制得的发酵黑莓汁有望成为新型功能性天然植物基产品,对于提高黑莓鲜果的食用特性与功能价值有一定的现实意义.
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基于KASP标记的厚皮甜瓜种质资源遗传多样性分析及指纹图谱构建
《江苏农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究通过竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记对厚皮甜瓜核心种质资源进行多态性分析，以期筛选厚皮甜瓜种质资源的单核苷酸多态性(SNP)标记，应用于厚皮甜瓜种质资源及品种的纯度鉴定和指纹图谱构建。从公布的297份甜瓜重测序数据中挑选95份厚皮甜瓜重测序数据进行SNP标记开发，对课题组的20份核心厚皮甜瓜种质资源进行多态性分析。结果显示，共计开发50个SNP标记，分布在甜瓜12条染色体中。50个SNP标记中，有23个SNP标记能够将本研究中的19份核心厚皮甜瓜种质资源进行分型，其中Marker33、Marker38、Marker23、Marker36、Marker47、Marker42 6个标记能够完全区分19份甜瓜种质资源，本研究结果可以为后期厚皮甜瓜种质资源和品种纯度鉴定提供有利的支撑。
关键词： 厚皮甜瓜 单核苷酸多态性 竞争性等位基因特异性PCR 遗传多样性 指纹图谱
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